[发明专利]用于处理硅粉末来获得硅晶体的方法

权利要求书

1.一种由硅粉末获得硅晶体的方法，所述方法包括：

将硅粉末从浆液中分离；

将分离的硅粉末通过酸处理，真空熔炼，磁选分离，干燥或其组合进行处理；

将处理过的硅粉末与溶剂金属接触，以提供含硅的混合物；

通过使用旋转除气器、转炉、熔融金属泵或感应电流将所述硅粉末进料到所述溶剂金属的涡流中，在浸没下熔融硅，以提供第一种熔融液；

将第一种熔融液与第一种气体接触，以提供浮渣和第二种熔融液；

分离浮渣和第二种熔融液；并且

大致均匀地冷却第二种熔融液，以提供分步结晶形成第一种硅晶体和第一种母液；并且

其中获自所述方法最后一个步骤的硅被用于制造太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的方法，其中第一种熔融液的温度低于所述第一种熔融液的液相线温度且高于所述第一种熔融液的固相线温度。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在从所述浆液中分离所述硅粉末后，干燥所述硅粉末。

4.根据权利要求1所述的方法，其中将硅粉末与溶剂金属接触包括将硅粉末进料到熔融浴中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在熔融时，将温度保持在高于所述第一种熔融液的固相线温度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中溶剂金属选自由硅，熔融硅，铜，锡，锌，锑，银，铋，铝，镉，镓，铟，镁，铅，其合金，以及其组合所组成的组。

7.根据权利要求1所述的方法，其在分离第一种硅晶体和第一种母液后还包括：

熔融硅晶体以提供第一种熔融浴；

将第一种熔融浴与第二种气体接触；

定向固化第一种熔融浴，以提供第二种硅晶体；

加热第二种硅晶体，以提供第二种熔融浴；

定向固化第二种熔融浴以提供提纯硅；

其中第二种气体包括氧气，水，氢气和惰性气体混合物，或其组合。

8.根据权利要求1所述的方法，其在分离第一种硅晶体和第一种母液后还包括酸洗硅晶体以充分洗涤以移除杂质。

9.根据权利要求8所述的方法，其在分离第一种硅晶体和第一种母液后还包括熔融所述硅晶体。

10.根据权利要求1所述的方法，其中第一种气体包括氯气(Cl₂)，氯气和惰性气体，氧气(O₂)，氮气(N₂)，氦气(He)，氩气(Ar)，氢气(H₂)，六氟化硫(SF₆)，光气(COCl₂)，四氯化碳CCl₄，水蒸气(H₂O)，氧气(O₂)，二氧化碳(CO₂)，一氧化碳(CO)，四氯化硅(SiCl₄)和四氟化硅(SiF₄)中至少之一。

11.根据权利要求1所述的方法，其中第二种熔融液被冷却至低于所述第二种熔融液的液相线温度的温度。

12.根据权利要求1所述的方法，其中第二种熔融液被冷却至在高于所述第二种熔融液的固相线温度大约125℃之内，其中第二种熔融液以小于大约75℃/hr的速率被冷却，其中第二种熔融液经过至少大约2小时的时间周期被冷却，或其组合。

13.根据权利要求1所述的方法，其中第二种熔融液被冷却至高于所述第二种熔融液的固相线温度并低于所述第二种熔融液的液相线温度。

14.一种由硅粉末获得硅晶体的方法，所述方法包括：

将硅粉末从浆液中分离；

将分离的硅粉末通过酸处理，真空熔炼，磁选分离，干燥或其组合进行处理；

将处理过的硅粉末与溶剂金属接触，以提供含硅的混合物；

在浸没下熔融硅，以提供第一种熔融液；

将第一种熔融液与第一种气体接触，以提供浮渣和第二种熔融液；

分离浮渣和第二种熔融液；

大致均匀地冷却第二种熔融液，以提供分步结晶形成第一种硅晶体和第一种母液；

分离第一种硅晶体和第一种母液；和

用酸洗第一种硅晶体。